KR20140086496A - The method of controlling switch relectance motor and apparatus using the same - Google Patents

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KR20140086496A
KR20140086496A KR1020120157077A KR20120157077A KR20140086496A KR 20140086496 A KR20140086496 A KR 20140086496A KR 1020120157077 A KR1020120157077 A KR 1020120157077A KR 20120157077 A KR20120157077 A KR 20120157077A KR 20140086496 A KR20140086496 A KR 20140086496A
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백진욱
배한경
이근홍
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삼성전기주식회사
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Abstract

Disclosed are a method of controlling a switched reluctance motor (SRM) and an apparatus using the same. The method of controlling the driving of a switched reluctance motor comprises the steps of detecting a change in load of the SRM; and controlling both a dwell angle of the SRM and pulse width modulation (PWM) duty according to a change in load of the SRM. Accordingly, torque ripples can be reduced at a low speed, torque can be controlled at a high speed, and a prompt response performance for a command speed can be ensured by controlling an angle and a current at the same time. Further, a speed of the SRM and a torque can be controlled more precisely.

Description

SRM 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치{The method of controlling switch relectance motor and apparatus using the same}[0001] The present invention relates to an SRM control method and a device using such a method,

본 발명은 SRM 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to SRM control methods and apparatus using such methods.

스위치드 릴럭턴스 전동기는 150여 년이 넘는 오래된 전동기 설계 형태 중의 하나이다. 이런 전통적인 형태의 릴럭턴스 전동기가 전력용 반도체의 개발과 함께 가변 드라이브의 조건을 충족시키기 위해서 스위치드 릴럭턴스 전동기로 알려지게 되었다. "Switched Reluctance" 라는 명칭은 S.A. Nasar에 의해서 명명되었고, 이 명칭은 SRM의 두 가지 주요한 특징을 설명하고 있다. 첫 번째로 'Switched'라는 의미는 전동기가 항상 연속적인 스위칭 모드에서 동작되어야만 한다는 것으로 이는 새로운 형태의 전력용 반도체의 개발과 발달에 의해 이를 적용시킨 이후에 사용되었던 용어이다. 두 번째로 'Reluctance'는 회전자와 고정자가 릴럭턴스 자기회로(magnetic circuits)를 가변시킴으로서 동작하게 하는 이중 돌극형 구조를 의미한다.Switched reluctance motors are one of the oldest motor designs over 150 years old. This type of conventional reluctance motor has become known as a switched reluctance motor to meet the requirements of a variable drive with the development of power semiconductors. The name "Switched Reluctance" Named by Nasar, this name describes two major features of SRM. First, 'Switched' means that the motor must always be operated in continuous switching mode, a term that has been used since the development and development of new types of power semiconductors. Second, 'Reluctance' refers to a dual-pole-type structure in which the rotor and the stator operate by varying the reluctance magnetic circuits.

Nasra, French, Koch, Lawrenson 등의 학자들은 1960년대 구조적으로 유사한 Stepping Motor와 다르게 전력용 반도체를 이용한 연속 모드 제어를 고안하게 된다. 그 당시에, 전력용 사이리스터 반도체가 유일하게 상대적으로 높은 전압과 전류를 제어하는 성능을 지녔으므로 이를 스위치드 릴럭턴스 전동기를 제어하는 데 적용하였다. 현대에는 전력용 트랜지스터, GTO, IGBT 그리고 전력용 MOSFET등이 개발되어 SRM 제어를 위한 정격전력 범위 내에서 다양하게 이용할 수 있게 되었다. Nasra, French, Koch, Lawrenson, etc., contemplate continuous mode control using power semiconductors in the 1960s, unlike structurally similar stepping motors. At that time, the power thyristor semiconductor had the ability to control only the relatively high voltage and current, which was applied to control the switched reluctance motor. Modern power transistors, GTOs, IGBTs, and power MOSFETs have been developed and are now available in a wide range of rated power for SRM control.

SRM은 구조면에서 매우 간단하다. 영구자석이나 브러시 그리고 정류자가 없고, 고정자는 돌극을 가진 강철의 적층 구조로 되어 있으며, 직렬로 된 코일이 감겨진 권선이 각각의 상(phase)에 독립적으로 연결되어 있고, 이 권선이 고정자 극을 감싸는 구조로 되어 있다. 회전자에는 권선이 없고, 강철의 적층구조로 되어 있으며 고정자와 마찬가지로 돌극형 구조로 되어 있다. 따라서 고정자와 회전자가 모두 돌극형 구조를 가짐으로서 이중 돌극형(double salient)구조라 볼 수 있다. 이러한 심플한 구조는 신뢰성과 생산단가를 낮춤으로서 가변속 드라이브의 대안으로 그 가능성이 크다고 할 수 있다.SRM is very simple in terms of structure. There is no permanent magnet, no brush, no commutator, the stator has a stacked structure of steel with salient poles, the windings of the coils wound in series are connected independently to the respective phases, It has a wrapping structure. The rotor has no winding, has a laminated structure of steel, and has a pole-like structure like the stator. Therefore, both the stator and the rotor have a salient pole structure, which can be regarded as a double salient structure. Such a simple structure can be said to be an alternative to a variable speed drive because reliability and production cost are reduced.

하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은 KR2002-0003781은 스위치드 릴럭턴스 전동기의 회전자 위치 검출 방법에 관한 것이다. 구체적으로 SRM의 회전자 위치를 엔코더와 같은 부가적인 위치 센서를 부착하지 않고 측정하는 방식에 대해 개시한고 있다.
The patent literature described in the following prior art documents, KR2002-0003781, relates to a rotor position detection method of a switched reluctance motor. Specifically, a method of measuring the rotor position of an SRM without attaching an additional position sensor such as an encoder has been disclosed.

KR2002-0003781KR 2002-0003781

본 발명의 일 측면은 부하 변동에 따라 SRM의 구동을 제어하는 방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a method of controlling the driving of an SRM according to a load variation.

본 발명의 다른 측면은 부하 변동에 따라 SRM의 구동을 제어하는 구동 제어 장치에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a drive control apparatus for controlling the drive of the SRM according to a load variation.

본 발명의 실시예에 따른 SRM(switched reluctance motor)의 구동 제어 장치는 상기 SRM의 부하 변동을 감지하는 부하 감지부와 상기 SRM의 부하 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 SRM의 부하 변동은 상기 SRM의 rpm(revolution per minute) 변화일 수 있다. 상기 제어부는 상기 SRM의 rpm을 증가시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가시키도록 구현될 수 있다. 상기 제어부는 상기 SRM의 rpm을 감소시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 감소시키도록 구현될 수 있다. 상기 부하 감지부는 상기 SRM의 rpm 변동이 특정 임계값인지 여부를 판단하도록 구현되고 상기 제어부는 상기 rpm 변동이 상기 특정 임계값 초과인 경우, 상기 rpm의 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 일정한 비율 증가 또는 감소 시키도록 구현될 수 있다. The apparatus for controlling a switched reluctance motor (SRM) according to an embodiment of the present invention includes a load sensing unit for sensing a load variation of the SRM, a dwell angle and PWM duty ratio of the SRM according to a load variation of the SRM, (pulse width modulation duty ratio). The load variation of the SRM may be a revolution per minute (rpm) change of the SRM. When increasing the rpm of the SRM, the controller may increase the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM by a predetermined ratio. The controller may be configured to reduce the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM at a constant rate when decreasing the rpm of the SRM. Wherein the load sensing unit is configured to determine whether the rpm variation of the SRM is a specific threshold value and if the rpm variation exceeds the specific threshold value, the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM, May be implemented to increase or decrease a certain rate.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 SRM(switched reluctance motor)의 구동 제어 방법은 상기 SRM의 부하 변동을 감지하는 단계와 상기 SRM의 부하 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 SRM의 부하 변동을 감지하는 단계는 상기 SRM의 rpm(revolution per minute) 변화를 감지하는 단계일 수 있다. 상기 부하 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 제어하는 단계는 상기 SRM의 rpm을 증가시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가시키는 단계일 수 있다. 상기 rpm 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 제어하는 단계는 상기 SRM의 rpm을 감소시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 rpm 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어하는 단계는 상기 SRM의 rpm 변동이 특정 임계값인지 여부를 판단하는 단계와 상기 rpm 변동이 상기 특정 임계값 초과인 경우, 상기 rpm의 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 일정한 비율 증가 또는 감소 시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a switched reluctance motor (SRM), including the steps of sensing a load variation of the SRM, calculating a dwell angle and a PWM duty ratio (pulse width modulation duty ratio). The step of sensing the load variation of the SRM may be a step of sensing a revolution per minute (rpm) change of the SRM. The step of controlling both the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM according to the load variation may be a step of increasing the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM by a predetermined ratio when the rpm of the SRM is increased. The step of controlling both the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM according to the rpm variation may include reducing the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM at a constant rate when decreasing the rpm of the SRM . The step of controlling both the dwell angle and the pulse width modulation duty ratio of the SRM according to the rpm variation may include determining whether the rpm variation of the SRM is a specific threshold value, And increasing or decreasing the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM by a predetermined ratio in accordance with the variation of the rpm when the predetermined threshold value is exceeded.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 사항으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치는 SRM의 부하 변동을 감지하고 SRM의 부하 변동에 따라 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어할 수 있다. 따라서, 각도와 전류를 동시에 제어함으로서 저속에서의 토크 리플 저감과 고속에서의 일정 토크 제어 및 지령속도에 대한 빠른 응답 성능을 확보할 수 있다. 또한 보다 정밀하게 SRM의 속도 및 토크의 제어가 가능하다.As described above, the SRM control method and the apparatus using the SRM control method according to the present invention detect the load variation of the SRM and detect the dwell angle of the SRM and the PWM duty ratio modulation duty ratio can be controlled. Therefore, torque ripple reduction at low speed, constant torque control at high speed, and fast response performance to command speed can be ensured by simultaneously controlling angle and current. In addition, the speed and torque of the SRM can be controlled more precisely.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SRM의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SRM에서 회전자의 위치에 따른 인덕턴스 및 토크를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SRM에서 부하 변동을 제어하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 장치를 나타낸 순서도이다.
1 is a conceptual view showing a structure of an SRM according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating inductance and torque according to the position of a rotor in an SRM according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a method for controlling load fluctuation in an SRM according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart showing an SRM control apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. It is also to be understood that the terms "first,"" second, "" one side,"" other, "and the like are used to distinguish one element from another, no. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SRM의 구조를 나타낸 개념도이다.  1 is a conceptual view showing a structure of an SRM according to an embodiment of the present invention.

도 1에서는 고정자(stator pole,100)과 회전자(rotor pole, 120)의 극수가 8/6으로서 이중 돌극 구조를 가진 SRM을 개시한다. 고정자(100)와 회전자(120)의 재료는 투자율이 높은 철을 사용할 수 있고 성층에 의해 적층이 가능한 구조를 가질 수 있다. 권선은 고정자에 감겨져 있다.In FIG. 1, SRMs having a dual-pit structure are shown, in which the number of poles of a stator pole 100 and a rotor pole 120 is 8/6. The material of the stator 100 and the rotor 120 may be made of iron having a high magnetic permeability and may have a structure capable of being laminated by a stratified layer. The windings are wound on the stator.

간단하게 스위치드 릴럭턴스 전동기의 구동 특성을 설명하면, SRM의 고정자 극이 여자되었을 때 그에 대응하는 회전자(120)는 자기 회로의 릴럭턴스가 최소가 되도록 여자된 고정자(100)로 유도된다. 그러므로 회전자(120)가 대응하는 고정자(100)로 접근했을 때 연속적으로 다음 고정자(100)의 권선을 여자함으로서 일정한 토크를 얻을 수 있다. The driving characteristic of the switched reluctance motor will be briefly described. When the stator pole of the SRM is excited, the rotor 120 corresponding thereto is induced to the stator 100 excited to minimize the reluctance of the magnetic circuit. Therefore, when the rotor 120 approaches the corresponding stator 100, a constant torque can be obtained by exciting the windings of the next stator 100 continuously.

즉, 고정자(100)의 상에 전류가 흐르면 회전자(120)를 최대 인덕턴스 값을 가지는 위치가 될 때까지 인덕턴스가 증가하는 방향으로 회전시키려는 토크가 발생된다. 만약 철심에 자화 성분이 남아있지 않다면, 전류의 방향은 토크의 극성과 무관해지며, 토크는 항상 가장 가까운 정렬 위치로 가려는 방향으로 발생된다.That is, when a current flows on the stator 100, a torque is generated to rotate the rotor 120 in a direction in which the inductance increases until the rotor 120 reaches a position having a maximum inductance value. If there is no magnetization component in the iron core, the direction of the current is independent of the polarity of the torque, and the torque is always generated in the direction to go to the nearest aligned position.

인덕턴스의 한 주기 동안 전류가 계속 흐를 때 회전자의 위치에 따라 발생되는 토크의 극성에 대해서는 도 2에서 상술한다.The polarity of the torque generated according to the position of the rotor when the current continues to flow during one period of the inductance will be described in detail in Fig.

본 발명의 실시예에 따르면, SRM에서 부하 변동(예를 들어, RPM의 변동)이 감지되는 경우, 드웰각(Dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 일정 비율로 함께 제어하여 SRM의 부하 변동에 빠르게 응답하는 방법에 대해 개시한다.According to the embodiment of the present invention, when a load variation (for example, a fluctuation of RPM) is detected in the SRM, the dwell angle and the pulse width modulation duty ratio are controlled together at a certain ratio A method for quickly responding to a load variation of the SRM is disclosed.

(1) 드웰각은 SRM에서 고정자 전류가 스위치 온(on)되는 곳의 회전자 위치를 턴 온 각(turn on angle), 고전자 전류가 스위치 오프(off)되는 곳의 회전자 위치를 턴 오프 각(turn off angle)이라고 할 때 턴 오프 각과 턴 온 각의 차이를 말한다. 즉, 드웰 각은 인버터의 스위치가 턴온되어 있는 구간이 될 수 있다. 이러한 드웰 각을 변화시킴으로서 SRM의 부하 변동에 응답할 수 있다. (1) The dwell angle indicates the position of the rotor where the stator current is switched on in the SRM, the turn-on angle, and the rotor position where the high electron current is switched off The term "turn off angle" refers to the difference between the turn off angle and the turn on angle. That is, the dwell angle may be a period in which the switch of the inverter is turned on. By varying the dwell angle, it is possible to respond to the load fluctuation of the SRM.

(2) PWM은 펄스의 폭을 이용해 전체적인 평균 전압을 제어하는 방법이다. 펄스는 하이(High) 신호와 로우(Low) 신호가 일정한 타이밍에 교차되는 파형이 될 수 있고, 이러한 하이 신호와 로우 신호의 길이의 비를 듀티비(duty ration)라고 한다. 듀티비(duty ration)가 높은 경우 하이 신호가 길어지므로 평균 전압이 상승할 수 있다. 예를 들어, PWM 듀티비가 5%라는 것은 주기가 100초인 경우, 5초 동안 하이신호를 가지고 나머지 95초 동안 로우 신호를 가지는 것을 의미한다.(2) PWM is a method of controlling the overall average voltage using the pulse width. The pulse may be a waveform in which a high signal and a low signal cross each other at a predetermined timing. The ratio of the length of the high signal to the length of the low signal is referred to as a duty ratio. When the duty ratio is high, since the high signal becomes long, the average voltage may rise. For example, a PWM duty ratio of 5% means that if the period is 100 seconds, it has a high signal for 5 seconds and a low signal for the remaining 95 seconds.

이하 본 발명의 실시예에서는 이러한 드웰 각과 PWM 듀티비를 기초로 SRM의 부하 변동에 응답하는 방식에 대해 개시한다.In the embodiment of the present invention, a method of responding to the load variation of the SRM based on the dwell angle and the PWM duty ratio will be described below.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SRM에서 회전자의 위치에 따른 인덕턴스 및 토크를 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating inductance and torque according to the position of a rotor in an SRM according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 SRM에서 회전자의 위치를 나타낸 것이다.

Figure pat00001
Figure pat00002
는 고정자와 회전자의 극호(pole-arc)이다. 한 상의 인덕턴스 곡선의 주기는 이웃한 두 회전자 극 사이의 각도, 회전자극 피치(
Figure pat00003
)와 같고 이것이 인덕턴스 프로파일의 주기가 된다.Figure 2a shows the position of the rotor in the SRM.
Figure pat00001
Wow
Figure pat00002
Is the pole-arc of the stator and rotor. The period of the inductance curve of one phase is determined by the angle between the two neighboring rotor poles,
Figure pat00003
), Which is the period of the inductance profile.

8/6 전동기의 경우 각 상의 인덕턴스 곡선은 15도씩 위상 차를 가지로 변화한다. 그러므로 전동기를 지속적으로 회전시키기 위해서는 순차적으로 스위칭하여 각 상의 인덕턴스가 증가하는 구간에서만 전류를 흘려주어 일정 방향으로 토크가 발생하도록 만들어 주어야 한다. In case of 8/6 motor, the inductance curve of each phase varies with phase difference by 15 degrees. Therefore, in order to rotate the motor continuously, it is necessary to make the torque to be generated in a certain direction by sequentially switching the current only in the section where the inductance of each phase increases.

도 2c를 참조하면, 토크가 전류의 제곱에 비례함으로서 상 전류의 방향과 무관하게 토크를 발생시킬 수 있으며, 인덕턴스의 변화율에 따라서 토크는 정 토크(positive torque) 또는 부 토크(negative torque)가 발생할 수 있다.Referring to FIG. 2C, the torque is proportional to the square of the current, so that torque can be generated irrespective of the direction of the phase current. Depending on the rate of change of the inductance, the torque causes a positive torque or a negative torque .

도 2b에서 보는 바와 같이 인덕턴스가 증가, 감소 또는 일정한 구간이 존재한다. 만약 상권선에 일정한 여자전류를 흐르게 하면, 인덕턴스가 증가하는 구간에서는 정 토크가, 감소하는 구간에서는 그와 똑같은 크기의 부 토크가 발생하게 된다.As shown in FIG. 2B, the inductance increases, decreases or has a constant interval. If a constant excitation current is allowed to flow through the phase winding, a constant torque is generated in the section where the inductance increases, and a sub torque is generated in the section where the constant torque is decreased.

따라서 SRM에 일정한 여자를 가하면 정 토크와 부 토크는 서로 상쇄되어서 전동기의 토크는 0이 되므로 회전 토크를 얻을 수가 없다. 그러므로 부 토크의 발생을 방지하고 효과적인 회전 토크를 얻기 위해서는 반드시 회전자의 위치각을 검출하여 위치각에 따른 스위칭 여자를 하는 것이 필요하다. 즉, SRM의 각 상에 스위칭 여자전류를 흐르게 함으로써 이상적인 토크를 발생시켜야 한다.Therefore, when a constant exciter is applied to the SRM, the static torque and the sub torque are canceled each other, and the torque of the electric motor becomes zero, so that the rotational torque can not be obtained. Therefore, it is necessary to detect the position angle of the rotor in order to prevent the generation of the sub torque and obtain the effective rotation torque, and to perform the switching operation according to the position angle. That is, an ideal torque must be generated by flowing a switching excitation current to each phase of the SRM.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SRM에서 부하 변동을 제어하는 방법을 나타낸 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a method for controlling load fluctuation in an SRM according to an embodiment of the present invention.

도 3에서는 회전자의 위치각에 따른 인덕턴스 프로파일과 고정자 사의 스위칭에 의한 여자 전류 파형을 나타낸다. 3 shows the inductance profile according to the position angle of the rotor and the excitation current waveform due to the switching of the stator yarn.

본 발명의 실시예에 따르면, SRM에서 부하 변동을 제어하는 방법으로 드웰각과 PWM 듀티(pulse width modulation duty)를 함께 변경하는 방법을 사용하여 여자 전류 파형을 변화시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the excitation current waveform can be changed using a method of changing the dwell angle and the pulse width modulation duty together in a method of controlling the load fluctuation in the SRM.

예를 들어, 드웰각과 PWM 듀티비는 일정한 비율을 가지고 변화될 수 있다.For example, the dwell angle and the PWM duty ratio can be varied at a constant rate.

예를 들어, PWM 듀티비가 10~100% 사이에서 변화하고 드웰각이 60~15도인 경우를 가정하면, PWM 듀티비의 변화폭은 90%가 되고 드웰각의 변화폭은 45도가 될 수 있다. 이러한 경우, PWM 듀티비가 1퍼센트 변화할 때 드웰각이 0.5도 변화시켜 SRM의 부하를 제어할 수 있다.For example, assuming that the PWM duty ratio varies between 10 and 100% and the dowel angle is between 60 and 15 degrees, the variation width of the PWM duty ratio becomes 90% and the variation width of the dowel angle can be 45 degrees. In this case, when the PWM duty ratio changes by 1 percent, the dwell angle can be changed by 0.5 degrees to control the SRM load.

드웰각과 PWM 듀티비가 변하는 경우 SRM에서는 아래와 같은 변화가 일어날 수 있다.When the dwell angle and the PWM duty ratio change, the following changes may occur in the SRM.

1) 드웰각()은 전술한 바와 같이 턴 온각과 턴 오프각의 차이로서 고정자 전류가 스위치 on되는 곳의 회전자 위치를 turn on 각, 회전자 전류가 스위치 off되는 곳의 회전자 위치를 turn off 각이라고 할 때 turn off 각과 turn on 각의 차이를 말할 수 있다. 진상각(

Figure pat00005
)은 권선에 전원을 인가하여 여자(magnetizing)하는 구간이다. 진상각이 변화할 경우, 턴온 시점이 앞당겨져 전류 상승 시간이 달라지게 된다. 드웰각과 진상각을 변화시켜 SRM의 rpm(revolution per minute)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 진상각을 조절하여 턴 온 지점을 앞당겨 충분한 전류 상승 시간을 도모하고, 드웰각을 조절하여 토크 발생 영역을 최대한 이용하되, 역 토크가 발생되는 구간에 도달하기 전에 전류의 크기를 최소화시켜 역 토크 발생을 억제할 수 있다. 즉, 드웰각이 조절되는 경우, 토크 발생 영역을 최대한 이용하되 역 토크가 발생되는 구간에 도달하기 전에 전류의 크기가 최소화할 수 있다.1) Dowel angle ( ) Is the difference between the turn-off angle and the turn-off angle as described above. When the rotor position where the stator current is switched on is referred to as a turn on angle and the rotor position where the rotor current is switched off is referred to as a turn off angle You can tell the difference between turn off angle and turn on angle. Phase angle
Figure pat00005
) Is a section for magnetizing by applying power to the windings. When the phase angle is changed, the turn-on time is advanced and the current rise time is changed. The rpm (revolution per minute) of the SRM can be adjusted by changing the dwell angle and phase angle. For example, by adjusting the phase angle to advance the turn-on point, sufficient current rise time can be achieved and the dowel angle can be adjusted to maximize the torque generation region. However, before the reverse torque is reached, So that generation of reverse torque can be suppressed. That is, when the dowel angle is adjusted, the magnitude of the current can be minimized before the torque generating region reaches the region where the torque generating region is generated.

또한, SRM의 토크 특성은 전류의 방향과 무관하고 인덕턴스의 기울기의 부호와 같게 되므로, 전류만을 제어하여 SRM을 역방향으로 회전시키는 것은 불가능하고, 정, 역회전을 위해서는 각도제어를 통해 원하는 회전방향의 토크를 발생시키는 구간에 전류를 흘려주는 것이 필요하다. 그 외에도 급제동을 하고자 할 때에도 각도 제어를 사용할 수 있다. In addition, since the torque characteristic of the SRM is independent of the current direction and becomes equal to the sign of the slope of the inductance, it is impossible to rotate the SRM in the opposite direction by controlling only the current. It is necessary to allow the current to flow in the section generating the torque. In addition, angle control can be used when sudden braking is desired.

즉, 드웰각이 변화할 경우, SRM에서 토크가 발생 구간이 변하게 되어 SRM의 부하 변동을 제어할 수 있다.In other words, when the dwell angle changes, the torque fluctuation period in the SRM changes, and the load fluctuation of the SRM can be controlled.

2) PWM 듀티비를 변화시키는 경우 SRM에 흐르는 전류를 제어하여 SRM의 부하 변동을 조절할 수 있다. PWM 듀티비를 변화시켜 SRM의 부하 변동을 제어하는 방법은 주로 저속 및 중속으로 구동되는 SRM을 제어하는데 사용될 수 있다. 2) When the PWM duty ratio is changed, the load current fluctuation of SRM can be controlled by controlling the current flowing through SRM. The method of controlling the load variation of the SRM by changing the PWM duty ratio can be mainly used to control the SRM driven at low speed and medium speed.

저속 또는 중속으로 구동되는 SRM의 경우, 역기전력과 전동기의 인덕턴스 증가가 느리게 일어나므로 인가 전압에 의한 전류의 상승율이 크기 때문에 고속 운전시보다 피크 전류가 클 수 있다. 이 전류를 스위칭 소자의 전류보다 작게 제한하기 위해 스위칭 소자를 쵸핑에 의하여 턴 온, 턴 오프시켜서 SRM을 원하는 속도로 제어할 수 있다.In the case of SRM driven at low speed or medium speed, since the back electromotive force and the increase of the inductance of the motor occur slowly, the peak current can be larger than that at the high speed operation because the rate of increase of the current due to the applied voltage is large. To limit this current to less than the current of the switching element, the switching element can be turned on and off by chopping to control the SRM at the desired speed.

즉, 전술한 두 가지 SRM 부하 제어 요소인 드웰각과 PWM 듀티비가 함께 변화하는 경우 SRM의 부하 변동을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다. 각도와 전류를 동시에 제어함으로서 저속에서의 토크 리플 저감과 고속에서의 일정 토크 제어 및 지령속도에 대한 빠른 응답 성능을 확보할 수 있다. 또한 보다 정밀하게 SRM의 속도 및 토크의 제어가 가능하다.That is, when the dwell angle and the PWM duty ratio, which are the two SRM load control elements, change together, the load variation of the SRM can be more effectively controlled. By controlling the angle and current simultaneously, torque ripple reduction at low speed, constant torque control at high speed, and fast response performance to command speed can be ensured. In addition, the speed and torque of the SRM can be controlled more precisely.

또한 본 발명의 실시예에 다르면, 두 가지 제어 요소를 모두 제어하여 부하 변동을 제어하는 방법은 하나의 제어 요소를 사용하여 SRM의 동작을 제어하는 방법과 조합하여 사용될 수 있다. 이하 본 발명의 실시예에서는 이러한 방법들에 대해 개시한다.Also in accordance with the embodiment of the present invention, a method of controlling both of the two control elements to control the load variation can be used in combination with a method of controlling the operation of the SRM using one control element. Embodiments of the present invention will now be described with reference to these methods.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.

도 4에서는 SRM의 부하를 제어함에 있어서, 드웰각만을 증가시켜 SRM의 RPM을 높이다가 특정한 RPM이 넘어가면, 드웰각과 PWM 듀티비를 모두 제어하여 SRM의 동작을 제어하는 방법에 대해 개시한다.FIG. 4 shows a method of controlling the operation of the SRM by controlling both the dwell angle and the PWM duty ratio when the RPM of the SRM is increased by increasing only the dwell angle to control the load of the SRM.

도 4a를 참조하면, SRM의 RPM을 500에서 1000, 1000에서 1500으로 증가시킬 수 있다. A 구간은 SRM의 RPM이 500으로 동작하는 구간, B 구간은 SRM의 RPM이 1000으로 동작하는 구간, C 구간은 SRM의 RPM이 1500으로 동작하는 구간이다.Referring to FIG. 4A, the RPM of the SRM may be increased from 500 to 1000 and from 1000 to 1500. FIG. A section is the section where the RPM of the SRM operates at 500, section B is the section at which the RPM of the SRM operates at 1000, and section C is the section at which the RPM of the SRM operates at 1500.

예를 들어, 1000 미만의 RPM에서는 드웰각 만을 SRM 제어 변수로 사용하여 RPM을 제어하고, SRM의 RPM이 1000이상인 경우 드웰각과 PWM 듀티비를 모두 제어하여 SRM의 RPM을 제어하는 경우와 같이 특정한 SRM의 RPM을 기초로 SRM의 동작을 제어하기 위한 제어 방법을 다르게 선택할 수 있다. For example, when the RPM of the SRM is 1000 or more, the dwell angle and the PWM duty ratio are both controlled to control the RPM using only the dowel angle as the SRM control variable and the specific SRM The control method for controlling the operation of the SRM based on the RPM of the SRM can be selected differently.

도 4b는 동작 구간에 따른 전류 파형을 나타낸 개념도이다. 4B is a conceptual diagram showing a current waveform according to an operation interval.

1) A 구간인 경우의 전류 파형(a)을 가질 수 있다. SRM의 RPM이 500rpm에서 1000rpm으로 증가할 경우의 전류 파형(b)는 500rpm에서 동작할 때의 전류 파형(a)보다 드웰각을 증가시켜 유효 토크 발생 구간을 증가시킴으로서 SRM의 rpm을 증가시킬 수 있다.1) A period, as shown in FIG. The current waveform (b) when the RPM of the SRM increases from 500 rpm to 1000 rpm can increase the rpm of the SRM by increasing the dwell angle and increasing the effective torque generation period than the current waveform (a) when operating at 500 rpm .

2) C 구간인 경우 전류 파형(c)를 가질 수 있다. SRM의 rpm이 1000rpm에서 1500 rpm으로 증가할 경우, 상 전류(phase current)의 값 및 드웰각을 조절하여 유효 토크 발생 구간을 증가시킬 수 있다. 즉, SRM의 RPM을 센싱하여 특정한 SRM의 rpm값이 넘는 경우에는 두 가지 제어변수를 모두 사용하여 SRM의 부하 변동을 제어할 수 있다. 2) the current waveform (c) in the C section. When the rpm of the SRM increases from 1000 rpm to 1500 rpm, the value of the phase current and the dowel angle can be adjusted to increase the effective torque generation period. That is, when the RPM of the SRM is sensed and the rpm value of the specific SRM is exceeded, the load variation of the SRM can be controlled by using both control variables.

도 4에서는 특정한 RPM을 제어 변수를 변화시키는 조건으로 개시하였으나 특정한 RPM이 아닌 다른 조건에서 SRM의 동작을 제어하기 위한 제어 변수가 변할 수도 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.In FIG. 4, although the specific RPM is described as a condition for changing the control variable, the control variable for controlling the operation of the SRM may be changed under a condition other than the specific RPM, and such an embodiment is also included in the scope of the present invention.

또한 도 4에서는 SRM의 rpm이 증가하는 경우에 대해서만 예를 들었으나 SRM의 rpm이 감소되는 경우도 위와 같은 실시예가 적용될 수 있다. 즉, rpm이 감소시 두개의 제어 변수(드웰각 및 PWM duty 비)에서 하나의 제어변수(드웰각 또는 PWM duty 비)로 SRM의 구종을 제어하는 제어 변수의 개수를 감소시킬 수 있다.Also, although FIG. 4 exemplifies only the case where the rpm of the SRM increases, the embodiment as described above can also be applied to the case where the rpm of the SRM is reduced. That is, when the rpm decreases, the number of control variables that control the SRM legacy can be reduced by one control variable (dwell angle or PWM duty ratio) in the two control variables (dwell angle and PWM duty ratio).

위와 같은 실시예는 하나의 예시로서 PWM 듀티비를 통해 SRM의 동작을 제어하다가 특정한 조건을 만족하는 경우, 드웰각과 PWM 듀티비를 모두 사용하여 SRM의 동작을 제어하는 것도 가능하다. As an example, the above embodiment controls the operation of the SRM through the PWM duty ratio and controls the operation of the SRM using both the dwell angle and the PWM duty ratio when the specific condition is satisfied.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 개념도이다. 5 is a conceptual diagram illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.

도 5에서는 SRM의 동작을 제어함에 있어서, PWM 듀티비 만을 증가시켜 SRM의 rpm을 높이다가 특정한 rpm이 넘어가면, PWM 듀티비와 드웰각을 모두 제어하여 SRM의 동작을 제어하는 방법에 대해 개시한다. SRM의 RPM이 아닌 다른 제어 변수를 사용하여 SRM의 동작을 제어하는 것도 가능하다.5, a method of controlling the operation of the SRM by controlling both the PWM duty ratio and the dwell angle when the rpm of the SRM is increased by increasing the PWM duty ratio only when the specific duty rpm is exceeded in controlling the operation of the SRM . It is also possible to control the operation of the SRM using control variables other than the RPM of the SRM.

도 5a를 참조하면, SRM의 RPM을 500에서 1000, 1000에서 1500으로 증가시킬 수 있다. A 구간은 SRM의 RPM이 500으로 동작하는 구간, B 구간은 SRM의 RPM이 1000으로 동작하는 구간, C 구간은 SRM의 RPM이 1500으로 동작하는 구간이다.Referring to FIG. 5A, the RPM of the SRM can be increased from 500 to 1000, and from 1000 to 1500. FIG. A section is the section where the RPM of the SRM operates at 500, section B is the section at which the RPM of the SRM operates at 1000, and section C is the section at which the RPM of the SRM operates at 1500.

예를 들어, 1000미만의 RPM에서는 PWM 듀티비만을 변수로 RPM을 제어하고, SRM의 RPM이 1000이상인 경우 드웰각과 PWM 듀티비를 모두 제어하여 SRM의 RPM을 제어하는 경우와 같이 특정한 SRM의 RPM을 기초로 제어 방법을 다르게 선택할 수 있다. For example, if the RPM of the SRM is controlled by controlling the RPM of the SRM by controlling only the PWM duty ratio at the RPM of less than 1000, and controlling the dwell angle and the PWM duty ratio of the RPM of the SRM by 1000 or more, Different control methods can be selected as a basis.

도 5b는 동작 구간에 따른 전류 파형을 나타낸 개념도이다. 5B is a conceptual diagram showing a current waveform according to an operation interval.

1) A 구간인 경우의 전류 파형(a)을 가질 수 있다. SRM의 RPM이 500rpm에서 1000rpm으로 증가할 경우의 전류 파형(b)는 500rpm에서 동작할 때의 전류 파형(a)보다 상 전류의 값을 증가시켜 유효 토크 발생 구간을 증가시킴으로서 SRM의 rpm을 증가시킬 수 있다. 1) A period, as shown in FIG. The current waveform (b) when the RPM of the SRM increases from 500 rpm to 1000 rpm increases the rpm of the SRM by increasing the value of the phase current than the current waveform (a) when operating at 500 rpm and increasing the effective torque generation period .

2) C 구간인 경우 전류 파형(c)를 가질 수 있다. SRM의 rpm이 1000rpm에서 1500 rpm으로 증가할 경우, 상 전류의 값 및 드웰각을 조절하여 유효 토크 발생 구간을 증가시킬 수 있다. 즉, SRM의 RPM을 센싱하여 특정한 SRM의 rpm값이 넘는 경우에는 두 가지 제어변수를 모두 사용하여 SRM의 부하 변동을 제어할 수 있다. 2) the current waveform (c) in the C section. When the rpm of the SRM increases from 1000 rpm to 1500 rpm, the effective torque generation period can be increased by adjusting the value of the phase current and the dowel angle. That is, when the RPM of the SRM is sensed and the rpm value of the specific SRM is exceeded, the load variation of the SRM can be controlled by using both control variables.

도 5에서도 SRM의 RPM이 아닌 다른 조건에서 SRM의 동작을 제어하기 위한 제어 변수가 변할 수도 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.In FIG. 5, control variables for controlling the operation of the SRM may be changed under conditions other than the RPM of the SRM, and such embodiments are also included in the scope of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.

도 6에서는 도 5의 실시예에서 PWM 듀티비와 드웰각이 일정한 비율로 변화하여 SRM의 동작을 제어하는 방법을 나타낸다. FIG. 6 shows a method of controlling the operation of the SRM by changing the PWM duty ratio and the dwell angle at a constant rate in the embodiment of FIG.

도 6a를 참조하면, SRM의 rpm이 1500에서 1300으로 감소하는 경우(G 구간)와 SRM의 rpm이 1500에서 1800으로 증가하는 구간(H 구간)에서 PWM 듀티비와 드웰각을 일정한 비율로 변화시켜 SRM의 rpm을 제어할 수 있다.6A, when the rpm of the SRM decreases from 1500 to 1300 (G section) and the rpm of the SRM increases from 1500 to 1800, the PWM duty ratio and the dwell angle are changed at a constant ratio The rpm of the SRM can be controlled.

도 6b를 참조하면, G 구간의 경우, PWM 듀티비와 드웰각이 일정한 비율로 감소시킬 수 있다. PWM 듀티비와 드웰각이 일정한 비율로 감소되는 경우 상 전류는 전류 파형(g)을 가질 수 있고, 그에 따라 SRM의 RPM을 감소시킬 수 있다. Referring to FIG. 6B, in the case of the G section, the PWM duty ratio and the dowel angle can be reduced at a constant rate. When the PWM duty ratio and the dwell angle are reduced at a constant rate, the phase current can have the current waveform g, thereby reducing the RPM of the SRM.

반대로 H 구간의 경우, PWM 듀티비와 드웰각이 일정한 비율로 증가시킬 수 있다. PWM 듀티비와 드웰각이 일정한 비율로 증가되는 경우 상 전류는 전류 파형(h)를 가질 수 있고, 그에 따라 SRM의 RPM을 증가시킬 수 있다. Conversely, in the case of the H section, the PWM duty ratio and the dowel angle can be increased at a constant rate. When the PWM duty ratio and the dwell angle are increased at a constant rate, the phase current can have the current waveform h, thereby increasing the RPM of the SRM.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating an SRM control method according to an embodiment of the present invention.

도 7에서는 SRM의 rpm에 따라 드웰각과 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가 또는 감소시켜 SRM의 rpm을 제어하는 방법에 대해 개시한다. FIG. 7 shows a method of controlling the rpm of the SRM by increasing or decreasing the dwell angle and the PWM duty ratio at a constant rate according to the rpm of the SRM.

도 7을 참조하면, SRM의 rpm의 변화시킬지 여부를 판단한다(단계 S700).Referring to FIG. 7, it is determined whether to change the rpm of the SRM (step S700).

SRM의 rpm의 값은 rpm 센싱부에 의해 측정될 수 있고 이 값을 증가시킬 것인 것 아니면 감소시킬 것인지에 대하여 판단하여 드웰각과 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가 또는 감소시킬 수 있다. 두 가지 제어 요소인 드웰각과 PWM 듀티비가 함께 변화하는 경우 SRM의 부하 변동을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다. 각도와 전류를 동시에 제어함으로서 저속에서의 토크 리플 저감과 고속에서의 일정 토크 제어 및 지령속도에 대한 빠른 응답성능을 확보할 수 있다. 또한 보다 정밀하게 SRM의 속도 및 토크의 제어가 가능하다.The value of the rpm of the SRM can be measured by the rpm sensing unit and it can be determined whether to increase or decrease the value of the rpm so that the dwell angle and the PWM duty ratio can be increased or decreased at a constant rate. When two control elements, the dwell angle and the PWM duty ratio change together, the SRM load fluctuation can be more effectively controlled. By controlling the angle and current simultaneously, torque ripple reduction at low speed, constant torque control at high speed, and fast response performance to command speed can be ensured. In addition, the speed and torque of the SRM can be controlled more precisely.

SRM의 rpm을 증가시킬 경우, 드웰각과 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가시킨다(단계 S710).When the rpm of the SRM is increased, the dwell angle and the PWM duty ratio are increased at a constant rate (step S710).

전술한 바와 같이 예를 들어, PWM 듀티비가 변하는 변화폭(예를 들어, 10~100%)과 드웰각의 변화폭(예를 들어, 60~15도)을 일정한 비율로 증가시킬 수 있다. As described above, for example, the variation width (for example, 10 to 100%) at which the PWM duty ratio changes and the variation width (for example, 60 to 15 degrees) at the dowel angle can be increased at a constant rate.

SRM의 rpm을 감소시킬 경우, 드웰각과 PWM 듀티비를 일정한 비율로 감소시킨다(단계 S720).When the rpm of the SRM is reduced, the dwell angle and the PWM duty ratio are reduced at a constant rate (step S720).

특정한 rpm 이상인 경우에만 드웰각과 PWM 듀티비를 모두 제어하고 특정한 rpm 미만인 경우, 드웰각과 PWM 듀티비 중 하나의 변수만을 제어하는 경우, 도 7에서 개시된 단계를 수행하기 전에 제어하고자 하는 SRM의 rpm이 특정한 값 이상인지 여부를 판단하는 단계를 추가적으로 포함하여 어떠한 제어 변수를 사용하여 SRM을 제어할 것인지 여부에 대해 판단할 수 있다.In the case of controlling both the dwell angle and the PWM duty ratio only when the specific rpm is more than or less than a specific rpm, and controlling only one of the dwell angle and the PWM duty ratio, the rpm of the SRM to be controlled before the step shown in FIG. Value to determine whether to control the SRM by using any control variable.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 제어 장치를 나타낸 순서도이다. 8 is a flowchart showing an SRM control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, SRM 제어 장치는 부하 판단부(800), 제어 변수 결정부(820), 제어부(840)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the SRM controller may include a load determination unit 800, a control variable determination unit 820, and a control unit 840.

각 구성부는 설명의 편의상 기능에 따라 분리하여 표현할 것이다. 각 구성부는 복수의 구성부로 다시 분할되거나 복수의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐져서 구현될 수 있다.Each component will be represented separately according to the function for convenience of explanation. Each constituent part may be divided into a plurality of constituent parts or a plurality of constituent parts may be combined into one constituent part.

부하 판단부(800)는 SRM이 현재 동작하는 rpm을 판단하거나, SRM이 동작하고자 하는 rpm을 결정하고 제어 변수 결정부(820)로 동작하고자 하는 rpm 정보를 보내 제어 변수 결정부(840)가 SRM을 제어하기 위한 변수를 결정하도록 할 수 있다.The load determining unit 800 determines the rpm at which the SRM currently operates or determines the rpm to be operated by the SRM and transmits the rpm information to be operated to the control variable determining unit 820. When the control variable determining unit 840 determines that the SRM May be determined.

제어 변수 결정부(840)는 현재 SRM의 동작 정보를 기초로 어떠한 제어 변수를 기초로 제어를 수행할 것인지에 대해 결정할 수 있다. 전술한 예와 같이 특정한 rpm 이하에서는 하나의 제어 변수(드웰각 또는 PWM 듀티비)만을 사용하여 SRM의 동작을 제어하도록 결정하고 특정한 rpm을 초과하는 경우 두개의 제어 변수(드웰각과 PWM 듀티비)를 모두 제어하여 SRM의 동작을 제어하도록 결정할 수 있다.The control variable determining unit 840 can determine which control variable is to be controlled based on the current SRM operation information. As in the above example, it is decided to control the operation of the SRM using only one control variable (dwell angle or PWM duty ratio) below a certain rpm, and when two or more control variables (dwell angle and PWM duty ratio) are exceeded All of which can be controlled to control the operation of the SRM.

제어부(840)는 SRM의 동작을 제어하는 부분으로서 제어 변수 결정부(820)에 의해 결정된 제어 변수를 변화시켜 SRM의 동작을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 SRM 구동 제어 방법에서는 두 개의 제어 변수(드웰각과 PWM 듀티비)를 일정한 비율로 모두 변화시켜 SRM의 구동을 제어할 수 있다.The control unit 840 may control the operation of the SRM by changing the control variable determined by the control variable determining unit 820 as a part for controlling the operation of the SRM. In the SRM driving control method according to the embodiment of the present invention, the driving of the SRM can be controlled by changing both of the two control variables (dwell angle and PWM duty ratio) at a constant rate.

만약 SRM이 드웰각과 PWM 듀티비를 모두 제어하는 방법으로 SRM의 구동을 제어하는 경우, 따로 제어 변수 결정부(820)를 사용하고 부하 판단부(800)와 제어부(840)만을 포함할 수도 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다. If the SRM controls the driving of the SRM in such a manner that both the dwell angle and the PWM duty ratio are controlled, the control variable determining unit 820 may be used separately and only the load determining unit 800 and the controlling unit 840 may be included. Embodiments are also within the scope of the present invention.

이상 본 발명을 구제적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. 즉, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the present invention is not limited thereto and that the present invention is not limited thereto. It is evident that it can be modified or improved. That is, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100:고정자
120:회전자
800: 부하 판단부
820: 제어 변수 결정부
840: 제어부
100: stator
120: rotor
800:
820: Control variable determining unit
840:

Claims (10)

SRM의 부하 변동을 감지하는 부하 감지부; 및
상기 SRM의 부하 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어하는 제어부를 포함하는 SRM의 구동 제어 장치.
A load sensing unit for sensing a load variation of the SRM; And
And a controller for controlling both the dwell angle and the pulse width modulation duty ratio of the SRM according to the load variation of the SRM.
제1항에 있어서, 상기 SRM의 부하 변동은,
상기 SRM의 rpm(revolution per minute) 변화인 SRM의 구동 제어 장치.
2. The method of claim 1,
Wherein the SRM is a revolution per minute (rpm) change of the SRM.
제2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 SRM의 rpm을 증가시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가시키도록 구현되는 SRM의 구동 제어 장치.
3. The apparatus of claim 2,
Wherein when the rpm of the SRM is increased, the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM are increased at a constant rate.
제2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 SRM의 rpm을 감소시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 감소시키도록 구현되는 SRM의 구동 제어 장치.
3. The apparatus of claim 2,
And when the rpm of the SRM is reduced, the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM are reduced at a constant rate.
제2항에 있어서,
상기 부하 감지부는 상기 SRM의 rpm 변동이 특정 임계값인지 여부를 판단하도록 구현되고
상기 제어부는 상기 rpm 변동이 상기 특정 임계값 초과인 경우, 상기 rpm의 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 일정한 비율 증가 또는 감소 시키도록 구현되는 SRM의 구동 제어 장치
3. The method of claim 2,
The load sensing unit is configured to determine whether the rpm variation of the SRM is a specific threshold value
Wherein the controller is configured to increase or decrease the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM by a predetermined ratio in accordance with the variation of the rpm when the rpm variation exceeds the specific threshold value,
SRM의 부하 변동을 감지하는 단계; 및
상기 SRM의 부하 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어하는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
Sensing a load variation of the SRM; And
And controlling both the dwell angle and the pulse width modulation duty ratio of the SRM according to the load variation of the SRM.
제6항에 있어서, 상기 SRM의 부하 변동을 감지하는 단계
상기 SRM의 rpm 변화를 감지하는 SRM의 구동 제어 방법.
The method of claim 6, further comprising: sensing a load variation of the SRM
And detecting a rpm change of the SRM.
제6항에 있어서, 상기 부하 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 제어하는 단계는,
상기 SRM의 rpm을 증가시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 증가시키는 SRM의 구동 제어 방법.
7. The method of claim 6, wherein controlling both the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM according to the load variation comprises:
And increasing the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM at a constant rate when increasing the rpm of the SRM.
제6항에 있어서, 상기 rpm 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 제어하는 단계는,
상기 SRM의 rpm을 감소시키는 경우, 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 일정한 비율로 감소시키는 SRM의 구동 제어 방법.
7. The method of claim 6, wherein controlling both the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM according to the rpm variation comprises:
Wherein when the rpm of the SRM is reduced, the dwell angle and the PWM duty ratio of the SRM are reduced at a constant rate.
제6항에 있어서, 상기 rpm 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각(dwell angle) 및 PWM 듀티비(pulse width modulation duty ratio)를 모두 제어하는 단계는,
상기 SRM의 rpm 변동이 특정 임계값인지 여부를 판단하는 단계;
상기 rpm 변동이 상기 특정 임계값 초과인 경우, 상기 rpm의 변동에 따라 상기 SRM의 드웰각 및 PWM 듀티비를 모두 일정한 비율 증가 또는 감소 시키는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
7. The method of claim 6, wherein controlling both the dwell angle and the pulse width modulation duty ratio of the SRM according to the rpm variation comprises:
Determining whether the rpm variation of the SRM is a specific threshold value;
And increasing or decreasing a dwell angle and a PWM duty ratio of the SRM by a predetermined ratio in accordance with the variation of the rpm when the rpm variation exceeds the specific threshold value.
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